(57)【要約】【課題】  低温環境下におけるクリーニング不良の低減を低コストで実施可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  温度検出手段５と、前記温度検出手段５により検出された温度が設定された温度以下であるか否かを判別するマイクロコントローラ９と、前記マイクロコントローラ９が前記設定された温度以下であることを判別したときには、濃度検知または色レジスト検知用のトナーパターンを形成するキャリブレーションの実行を保留またはスキップする手段とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像として可視化する現像手段と、被記録材または直接形成されたトナー像を担持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向に沿って配列されて前記被記録材上または前記搬送手段上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記像担持体及び前記搬送手段を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が設定値の温度以下であるか否かを判別する温度判別手段とを有し、前記温度判別手段により温度が設定値以下であることを判別したときには、前記搬送手段上にテスト用のトナーパターンを形成するキャリブレーションの実行を保留またはスキップする手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記温度検出手段は、前記クリーニング手段の温度を検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記温度検出手段は、画像形成装置の周囲環境温度または内部温度を検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナーパターンは、画像濃度または画像の色レジストを検出及び補正用に形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記保留またはスキップした前記キャリブレーションは、前記温度検出手段が設定温度より上昇を検出した後に設定の待機時間を経て実行することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記待機時間は、前記周囲環境温度または内部温度の上昇から前記クリーニング手段の温度が同じ温度に上昇するまでの時間であることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記待機時間は、プリントの実行に応じた所定の比率で短縮されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項８】
回転駆動される少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像として可視化する現像手段と、被記録材または直接形成されたトナー像を担持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向に沿って配列されて前記被記録材上または前記搬送手段上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記像担持体及び前記搬送手段を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が設定値の温度以下であるか否かを判別する温度判別手段と、画像濃度または画像の色レジストを検出及び補正するキャリブレーション手段とを有し、
前記温度判別手段により温度が設定値以下であることを判別したときには、前記搬送手段上に形成するテスト用のトナーパターンを前記設定値の温度以上の形成時より小さくまたは少なく形成して前記キャリブレーションを実行することにより画像形成に関係するパラメータを算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記温度検出手段は、画像形成装置の周囲環境温度または内部温度を検出することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
回転駆動される少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像として可視化する現像手段と、被記録材または直接形成されたトナー像を担持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向に沿って配列されて前記被記録材上または前記搬送手段上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記像担持体及び前記搬送手段を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が設定値の温度以下であるか否かを判別する温度判別手段とを有し、前記温度判別手段により温度が設定値以下であることを判別したときには、メモリ素子に記憶された情報に従い画像形成に関係するパラメータを算出し、且つ前記搬送手段上にテスト用のトナーパターンを形成するキャリブレーションの実行を保留またはスキップすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記温度検出手段は、画像形成装置の周囲環境温度または内部温度を検出することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する像担持体にクリーニングブレードを当接させて像担持体上の現像剤（以下「トナー」という）を除去するクリーニング装置を有し、且つ画像濃度測定等のキャリブレーション機能を備えた電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式による画像形成装置においては、電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）表面を帯電装置によって一様に帯電し、帯電された感光体ドラム表面を露光装置によって露光して静電潜像を形成している。そして、この静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、このトナー像を転写装置によって用紙などの転写材に転写して、定着装置によりトナー像を転写材上に永久固着画像として定着して出力している。トナー像転写後に感光体ドラム表面に残留したトナーは、クリーニング装置によってクリーニングされ、次の画像形成動作に備えられる。
【０００３】
まず、このクリーニング装置について説明する。感光体ドラム表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置としては、装置の小型化、駆動源が不要、製造コストが比較的安価等の観点からブレードを用いる手法が広く利用されている。ブレードは支持体である金属板金とゴム部材とを接着もしくは一体で成形された構成が主であり、ゴム部材の先端部を感光体ドラム表面に押圧する構成とすることで感光体ドラム表面の残留したトナーを掻き落とし、ドラム表面から除去できる。
【０００４】
クリーニングブレードの物性や像担持体への当接の仕方は、転写残トナーの感光体ドラムへの付着度合いによるクリーニングのしやすさや像感光体ドラムの表面性等にも大きく左右される。またトナー形状，粒径，材質などの物性によってもクリーニング性は大きく影響を受けるため、それに適したブレードを選択し、像担持体に対して適正な角度，当接荷重に設定する必要がある。実際のクリーニングブレードの選定や設定では、試行錯誤を繰り返して最適条件を見出している。
【０００５】
さらに、画像形成装置に複数種のクリーニングブレードを使用する場合、例えば長期間生産時のクリーニングブレード製造ロット間バラつきや複数社での生産等であるが、各ブレードの物性を等しくそろえる事は難しく各々のクリーニングブレードに対して最適条件があり、その最適条件を満たすように各々のクリーニングブレードに対して画像形成装置を設計していた。
【０００６】
そして、クリーニング装置のゴム部材の材質としては感光体ドラム表面に傷を付けにくいという観点から主にウレタンゴム（ポリエステル系ウレタンエラストマー等）が広く用いられている。しかしながら、クリーニング装置のゴム部材の硬度が高まる比較的低温下においてトナー像転写後に感光体ドラム表面に残留したトナーをクリーニングする際、トナーがクリーニング装置をすり抜けてしまい、帯電装置や転写材を汚してしまう現象（クリーニング不良）が起きる場合があった。
【０００７】
クリーニング装置のゴム部材として主に用いられるポリエステル系ウレタンエラストマーは、比較的低温下では硬度が高まるため、感光体ドラムから受ける力が増大するとともに、ゴム弾性も低下する。このため感光体ドラムの回転に伴ってブレード先端の欠けが起きたり、感光体ドラム表面の摺刷時に感光体ドラム表面の表面性に依存する感光体ドラムから受ける微小な負荷変動に対しての追従性が悪化し、感光体ドラムから受ける力を定常的に得られなくなり、その結果、感光体ドラム表面とゴム部材先端との当接領域に残留トナーが挟みこまれ、その挟み込んだトナーの周囲から他の残留トナーがすり抜けてしまう現象（クリーニング不良）が発生する場合があった。
【０００８】
このような低温下でのクリーニングブレードに関わる不良問題に対し、以下のような種々の提案がなされている。クリーニング部材を温めるためのヒータを設けたものがある（特許文献１）。
【０００９】
また、クリーニングブレードを温めるヒータと主電源がオンされた以後の時間を計時する手段とを設け、主電源がオンされた時にヒータをオンし、その後、所定時間を計時した時点でヒータをオフするものがある（特許文献２参照）。
【００１０】
また、温度検知センサとクリーニングブレードの押し圧駆動手段とを設け、温度検知センサによりほぼ摂氏５度から１０度程度であることを検知すると、押し圧駆動手段によりクリーニングブレードのたわみ量を増加させ、摂氏１０度以上であることを検知すると、押し圧駆動手段によりクリーニングブレードのたわみ量を減少させることにより、温度の低下によるクリーニング不良の発生を防止するものがある。また、クリーニングブレード前段に設けられたＬＥＤランプや帯電チャージャのオン・オフを温度検知センサの検知温度に応じて制御するものがある（特許文献３参照）。
【００１１】
また、クリーニングブレードと像担持体である感光体ドラムとの接触面とがなす当接角を変更可能にした角度調整手段と温度センサとを有し、環境温度の変化に応じて前記当接角を変更制御するものがある（特許文献４参照）。
【００１２】
また、像担持体周囲の環境温度、湿度を検知する温湿度検知手段の情報に基づいて、像担持体表面を暖めるヒータの通電を制御するものがある（特許文献５及び特許文献６参照）。
【００１３】
また、クリーニング部材を振動させる加振手段と温度検知手段とを設け、検知された温度情報により前記加振手段を制御するものがある（特許文献７及び特許文献８参照）。
【００１４】
また、反発弾性力の異なる材質のクリーニング手段を少なくとも２種類具備し、環境温度と環境湿度を検知する環境センサの情報により、前記クリーニング手段の材質を変更するものがある（特許文献９参照）。
【特許文献１】特開平６−１８６８８５号公報
【特許文献２】特許第０３２７６４６４号公報
【特許文献３】特開平７−２８３６９号公報
【特許文献４】特開平１１−０９５６３４号公報
【特許文献５】特開２０００−１３２０７０号公報
【特許文献６】特開２００２−２６８４６５号公報
【特許文献７】特開２００３−０４３８８１号公報
【特許文献８】特開２００３−０４３８８２号公報
【特許文献９】特開２００３−３２３０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上述の従来の画像形成装置においては、感光体ドラムやクリーニングブレード等にヒータを設けるためにヒータの制御回路や安全装置等も必要となり、またクリーニングブレードの振動手段や材質の変更切替えるために別途の追加装置を設ける必要があるため、装置が複雑となり、コスト的にも不利になってしまうという課題があった。
【００１６】
また、カラー画像形成装置では、画像濃度制御や色ずれ補正制御等のキャリブレーションが行われているため、転写ベルト上等に濃度検知や色ずれ検知用に転写された多量のトナー像のクリーニング回収を行う必要がある。
【００１７】
この場合、前述したように、トナー回収を行うクリーニングブレードは、比較的低温下では硬度が高まるため感光体ドラムから受ける力が増大するとともに、ゴム弾性も低下してしまうことにより、感光体ドラム表面とゴム部材先端との当接領域に残留トナーが挟みこんで、その挟み込んだトナーの周囲から他の残留トナーがすり抜けてしまう現象（クリーニング不良）が発生するという課題があった。
【００１８】
つまり、冬期の朝に電源オン直後に前記キャリブレーションが実行された場合には、回収しなければならないトナーが多量であること、及び低温下においてクリーニング能力が低下することの相乗効果により、クリーニング不良がより発生しやすくなってしまうという課題があった。
【００１９】
また、画像形成装置が１０度以下の環境下、特に室温が摂氏０度のような環境温度から空調機等により急激に室温が上昇された場合（例えば、室温摂氏１０度）には、画像形成装置の内部温度が室温と同じ摂氏１０度程度まで上昇するには数時間を要し、そのため室温が極低温下から常温に上昇した場合にもクリーニング不良が持続して発生する場合があるという課題があった。
【００２０】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、低温環境下におけるクリーニング不良の低減を低コストで実施可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、回転駆動される少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像として可視化する現像手段と、被記録材または直接形成されたトナー像を担持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向に沿って配列されて前記被記録材上または前記搬送手段上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記像担持体及び前記搬送手段を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が設定値の温度以下であるか否かを判別する温度判別手段とを有し、前記温度判別手段により温度が設定値以下であることを判別したときには、前記搬送手段上にテスト用のトナーパターンを形成するキャリブレーションの実行を保留またはスキップする手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
さらに本発明の画像形成装置は、回転駆動される少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像として可視化する現像手段と、被記録材または直接形成されたトナー像を担持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向に沿って配列されて前記被記録材上または前記搬送手段上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記像担持体及び前記搬送手段を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が設定値の温度以下であるか否かを判別する温度判別手段と、画像濃度または画像の色レジストを検出及び補正するキャリブレーション手段とを有し、
前記温度判別手段により温度が設定値以下であることを判別したときには、前記搬送手段上に形成するテスト用のトナーパターンを前記所定の温度以上の形成時より小さくまたは少なく形成して前記キャリブレーションを実行することにより画像形成に関係するパラメータを算出することを特徴とする。
【００２３】
そして、さらに本発明の画像形成装置は、回転駆動される少なくとも１つ以上の像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像してトナー像として可視化する現像手段と、被記録材または直接形成されたトナー像を担持搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送方向に沿って配列されて前記被記録材上または前記搬送手段上にトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記像担持体及び前記搬送手段を清掃するクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度が設定値の温度以下であるか否かを判別する温度判別手段とを有し、前記温度判別手段により温度が所定値以下であることを判別したときには、メモリ素子に記憶された情報に従い画像形成に関係するパラメータを算出し、且つ前記搬送手段上にテスト用のトナーパターンを形成するキャリブレーションの実行を保留またはスキップすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明の画像形成装置装置によれば、装置の設置される環境温度に依らず従来実施されていたキャリブレーションを低温環境下においては、保留またはスキップすることが可能となるので、低温環境下ではキャリブレーション時に必須となるクリーニング処理を非実施とすることが可能となる。その結果、キャリブレーション時に使用されたテスト用のトナーを回収処理するシーケンスをスキップすることが可能となり、クリーニングブレードが硬化する低温環境下において発生するクリーニング不良を低減することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置装置によれば、低温環境下においてキャリブレーションを保留またはスキップしていた場合においても、その後の環境温度の上昇変化に応じて実行することが可能となる。その結果、クリーニング不良の発生がない環境温度下においては、最適なキャリブレーション処理を実行することにより画像品質を最適なものとすることが可能となり、さらに、温度検知手段の温度が上昇した場合には、温度を検出する温度検出手段の設置場所に依らず、クリーニング手段の温度が所定温度に上昇する時間を算出または検出することが可能となる。
【００２６】
さらに、なお本発明の画像形成装置装置によれば、装置の設置される環境温度に依らず、同じ大きさのテスト用のパターンを形成していた従来のキャリブレーションに対し、低温環境下においては通常温度時よりも小さい大きさまたは量の少ないテスト用のパターンを形成することが可能となる。その結果、キャリブレーション時に使用されたテスト用トナーに関して、回収しなければならない量を低減することが可能となり、クリーニングブレードが硬化する低温環境下において発生するクリーニング不良を低減することが可能となる。
【００２７】
なお、さらに本発明の画像形成装置装置によれば、装置の設置される環境温度に依らず従来実施されていたキャリブレーションを低温環境下においては、メモリ素子に記憶された情報に従って画像形成に関係するパラメータを算出し、且つキャリブレーションを保留またはスキップすることが可能となるので、キャリブレーション時に必須となるクリーニング処理を非実施とすることが可能となる。その結果、キャリブレーション時おいて使用されたテスト用のトナーを回収処理するシーケンスをスキップすることが可能となり、クリーニングブレードが硬化する低温環境下において発生するクリーニング不良を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明の実施例１を、図面を参照して詳細に説明する。なお、詳細な説明は、画像形成装置の全体説明、クリーニング装置を備えたカートリッジ装置の説明、色ズレ補正装置の説明、画像濃度制御装置の説明、およびキャリブレーション装置の説明順で行う。
【００３０】
実施例１の画像形成装置は、環境センサを用いて画像形成装置の環境温度を検知し、所定の温度以下であった場合には、濃度検知または色ズレ検知を行うエンジンキャリブレーションを保留またはスキップし、温度上昇の変化が生じた場合には所定の処理に従いエンジンキャリブレーションを実行するように構成したものである。
【００３１】
（画像形成装置）
図４を用いて画像形成装置の全体構成の説明をする。電子写真方式のカラー画像形成装置には、多色画像の形成に要する時間を短縮するために、像露光を行う走査光学系や各色のカートリッジを複数備えたカラー画像形成部により、複数色のトナー像を形成するいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置がすでに提案されている。このカラー画像形成装置は、例えば転写材を静電吸着して搬送する搬送ベルトとその周囲に複数の感光体とを配置し、それぞれの感光体と対向して設けられた帯電器、走査光学系、現像装置によって形成された複数色のトナー像を順次転写材に転写するというものである。
【００３２】
タンデム型のカラー画像形成装置は、像担持体としての４色分の感光体ドラム（３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｂｋ）と、可視像を転写材に転写する転写ローラ（３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｂｋ）と、カートリッジ（８Ｃ、８Ｙ、８Ｍ、８Ｂｋ）と、該カートリッジから現像剤を搬送する現像ローラ（３３Ｃ、３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｂｋ）と、レーザ光を照射して当該感光体ドラム（３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｂｋ）上に静電潜像を形成するレーザスキャナ装置（３５Ｃ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｂｋ）とが各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成ステーションごとに設けられている。
【００３３】
レジストローラ３７を通過したシートＳは、吸着ローラ３６へ搬送され、吸着ローラ３６により無端状に形成された静電吸着搬送ベルト２９にシートＳの静電吸着を行い、画像形成部への搬送を開始する。
【００３４】
各感光体ドラム３１上に形成された静電潜像に、各現像ローラ３３により各カートリッジ８から搬送された現像剤を用いて可視像を形成し、バイアスが印加された転写ローラ３２により転写材上に転写される。前記転写ローラは、トナー像をシートＳへ転写するためのものであり、回転する感光体ドラム３１と転写ローラ３２間とでシートを挟持搬送しつつ感光体ドラム上に現像されたトナー像がシートに転写される。なお、シートＳは搬送方向最下流に位置する感光体ドラム３１Ｂｋ、転写ローラ３２Ｂｋおよび静電吸着搬送ベルト２９により搬送力を与えられ、搬送経路下流にある定着装置１３へ送り込まれる。定着装置１３はシートＳ上のトナー像を定着させるためのユニットであり、シートを加熱する定着従動ローラ１４と、シートを搬送するとともに定着従動ローラ１４に回転力を与えて加圧する定着加圧ローラ１５とから構成される。この定着従動ローラ１４と定着加圧ローラ１５とに狭持されたニップ部により、４色分のカラー画像がシートＳに定着される。その後、シートＳは排出トレイに排出される。
【００３５】
（カートリッジ装置）
次に、プロセスカートリッジ８の説明を行う。図５は、４色分のプロセスカートリッジ８の拡大概略構成図を示したものである。プロセスカートリッジ８は、感光体ドラム３１，帯電ローラ２３，現像装置２４，クリーニング装置２５を一括してユニット化されており、これらの構成要素はカートリッジ内で所定の相互配置関係を持って組み付けられており、カートリッジ８は画像形成装置本体内の所定部に対して所定の要領で挿入装着され、また反対に装置本体から抜き外しできるようになっている。
【００３６】
プリント終了後に感光体ドラム３１上に残留したトナーは、弾性ブレードからなるクリーニングブレード５１とクリーニングされたトナーを回収する現像剤回収容器とから構成されるクリーニング装置２５によって除去される。クリーニングブレード５１は弾性ブレード先端が感光体ドラム３１の回転方向に対しカウンタ方向となるように配置される。クリーニングブレード５１の断面図を図６に示す。金属板金からなるホルダー５１ａにウレタンゴムからなるゴム弾性体からなる弾性ブレード５１ｂを接着させてクリーニングブレード５１が構成される。
【００３７】
現像装置について説明する。トナー容器内に収納されたトナー４１と、トナー４１を外周面に担持し感光体ドラム３１と形成される現像領域に搬送する現像ローラ３３と、トナー４１を現像ローラ３３に搬送及び塗布するトナー供給ローラ４３と、トナー供給ローラ４３により塗布されたトナー４１を現像ローラ３３上に適切な量で担持されるようトナー量を規制する現像ブレード４４と、現像領域にて現像工程を行うために現像ローラ３３に接続され画像形成装置本体内部に備えられた不図示の現像バイアス印加手段にて現像装置２４は構成されている。
【００３８】
現像ローラ３３は、アルミニウム，その合金，ステンレス等の金属の円筒体３３ａの周囲に、基層とその上の表層とからなる弾性層３３ｂを設けて構成されている。弾性層３３ｂの基層はシリコンゴム，ポリウレタンゴム，ＮＢＲ等のゴムからなり、表層はエーテルウレタンやナイロン（登録商標）等からなっている。もちろんこれらに限定されるものではなく、基層にスポンジ等の発泡体を用い、表層にゴム弾性層を形成した構造も可能である。また、現像ローラ３３は、画像形成装置本体内部に備えられた不図示の現像ローラ駆動手段で図５矢印Ｂ方向に回転駆動される。
【００３９】
現像ブレード４４は、例えば、金属薄板としてのバネ弾性を有する厚さ０．１ｍｍのリン青銅板に、厚さ１ｍｍのポリアミドエラストマー弾性部材を接着し、もしくは射出成形しており、弾性部材面を現像ローラ３３の表面に対して所定の線圧で当接している。金属薄板により現像ローラ３３に対する現像ブレード４４の圧接力を維持し、ポリアミドエラストマーにより負帯電性のトナー４１に対する帯電性を持たせ、且つ現像ローラ３３上に所定厚のトナー層を形成するものである。
【００４０】
トナー供給ローラ４３は、スポンジ構造や芯金上にレーヨン，ナイロン（登録商標）などの繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ３３に対するトナーの搬送，塗布および現像残りのトナーの剥ぎ取りの点から好ましく、金属芯金４３ａ上にウレタンフォーム４３ｂを設け、例えば直径１６ｍｍの弾性ローラとされる。この弾性ローラからなるトナー供給ローラ４３は、現像ローラ３３に所定の侵入量で当接して、現像ローラ３３の回転方向Ｂと同一方向（図５中矢印Ｃ方向）に回転駆動され、その駆動タイミングは現像ローラ３３と同期しながら駆動及び停止される。
【００４１】
（色ズレ補正装置）
カラー画像形成装置における色ズレ要因と色ズレの補正方式について説明する。
【００４２】
タンデム方式のカラー画像形成装置では、装置製造時の組み付け誤差、部品公差、部品の熱膨張等で機械寸法が設計値からズレた場合には、主走査位置ズレや、副走査位置ズレ等の色毎のレジストズレが発生してしまう。
【００４３】
また、ポリゴンスキャナを用いた走査光学系では、感光体ドラムとスキャナとの位置関係で主走査倍率ズレが発生しやすい。ＬＥＤ等の固定光学素子では、露光素子から射出される露光ビームは、各発光点からある程度の広がりを持ちつつ感光体に結像されるものの、主走査全体倍率が大きく変動することは少ない。これに対して走査光学系であるポリゴンスキャナでは、露光ビームがスキャナから放射状に走査されるため、スキャナと感光体ドラムの距離関係が変化してしまった場合は、主走査方向の画像倍率が各色ステーション毎に顕著に異なってしまう。
【００４４】
また、水平同期信号からのレーザ書き出し位置を各ステーション毎に一定にした場合においても、同様の理由から各色毎に書き出し位置が変化する可能性は高く、主走査方向の位置ズレが発生する。
【００４５】
このようなレジストズレの主な項目である、主走査位置ズレ、副走査位置ズレ、主走査倍率に関しては、静電吸着搬送ベルト２９上にレジストパターンを形成し、主走査方向に左右振り分けで２個配置されたレジスト検知センサ（不図示）でこれを検知し、主走査、副走査書き出し位置や画像クロックを各ステーション毎に微調整することにより、精度、再現性に優れた色ズレのレジスト合わせを行う。
【００４６】
（画像濃度制御装置）
カラー画像形成装置における濃度変化要因と濃度制御方法について説明する。
【００４７】
カラー画像形成装置では、印刷を長期間にわたって行ううちに、出力される画像の色味や濃度等が変化する場合があることが知られている。これはプリンタ等の印刷特性の経時変化に起因するものである。また、このような印刷特性の変化は、その原因となる上記経時変化等を含めてプリンタ等の装置間で個体差があるのが一般的であり、この場合には、例えば、複数のプリンタを接続した画像処理システムにおけるそれらのプリンタ相互で色味等が異なるという問題をも生じることになる。例えば、印刷の画像形成方式として電子写真方式を用いているプリンタ等の場合には、電子写真プロセスにおけるレーザ露光、感光体上の潜像形成、トナーによる現像、紙などの出力媒体へのトナー像の転写、熱による定着といった過程が、装置周囲の温度や湿度もしくは構成部品の経時変化などの影響を受けやすく、最終的に紙上に定着されるトナー量が変化することによって色味の変化等を生じる。
【００４８】
この変動を補正するために、画像濃度制御が行われる。ここで、この画像濃度制御について簡単に説明する。
【００４９】
画像濃度制御に関しては、中間転写体ベルトや静電吸着搬送ベルト上に各色の濃度パッチ画像を形成し、これを濃度検知センサで読み取って、高圧条件やレーザーパワーといったプロセス形成条件にフィードバックすることによって各色の最大濃度、ハーフトーン階調特性を合わせる手段が用いられる。
【００５０】
濃度検知センサは、濃度パッチを光源で照射し、反射光強度を受光センサで検知する。その反射光強度の信号は、制御手段であるＣＰＵで処理され、プロセス形成条件にフィードバックされる。
【００５１】
画像濃度制御は、各色の最大濃度（以下Ｄｍａｘと称す）を一定に保つことと、ハーフトーンの階調特性を画像信号に対してリニアに保つことを目的とする。
【００５２】
Ｄｍａｘの制御は、各色のカラーバランスを一定に保つことと同時に、トナーの載り過ぎによる色重ねした文字の飛び散りや、定着不良を防止する意味も大きい。
【００５３】
一方、ハーフトーンの階調制御は、電子写真特有の非線形的な入出力特性（γ特性）によって、入力画像信号に対して出力濃度がズレて自然な画像が形成できないことを防止するため、γ特性を打ち消して入出力特性をリニアに保つような画像処理を行う。以上のように、画像形成特性を一定のものに維持すべく画像濃度制御が行なわれる。
【００５４】
本実施例では、以上に説明した色ズレ補正制御と画像濃度制御を合わせて、エンジンキャリブレーションと称することとする。
【００５５】
（エンジンキャリブレーション）
次に、本実施例における画像形成装置のキャリブレーション機能について図１〜３を用いて説明する。
【００５６】
図３は、本実施例のキャリブレーション機能に関わる各モジュールをブロック図で示したものである。１は、画像形成装置の例としてのプリンタである。プリンタ１は、プリンタコントローラ３、オペレーションパネル１２、プリンタエンジン２とから構成される。プリンタコントローラ３は、不図示のホストコンピュータから印刷情報を受信し、プリンタエンジン２との通信、垂直同期信号や水平同期信号等の送受信、画像データの送信等の所定データの送受信を行うことにより、印刷を実行する。オペレーションパネル１２は、ユーザとのインターフェイス機能を直接に有する部分であり、ユーザからのボタン操作により直接にプリンタの各種設定等を行うことができる。
【００５７】
プリンタエンジン２は、プリンタ１の印刷処理を制御するマイクロコントローラ９を備えたエンジンコントローラ４と、プリンタ１の設置されている環境温度を検知する環境センサ５と、エンジンコントーラ４やその他不図示の電気回路基板やアクチュエータ類等に電源を供給する低圧電源６と、定着装置に内蔵され定着ローラの温度検知を行う定着装置サーミスタ７と、帯電装置、現像装置、クリーニング装置を備えるカートリッジ８と、静電吸着搬送ベルト２９上に転写されたテスト用トナーパターンの濃度や位置ズレを検知する濃検レジセンサ１６とから構成される。
【００５８】
低圧電源６には電源スイッチ１１が備えられており、ユーザにより電源スイッチをオンにされることにより電源がプリンタ１内に供給される。カートリッジ８は、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの４色分の画像ステーションを構成する各カートリッジ（８Ｂｋ、８Ｍ、８Ｙ、８Ｃ）を備え、各カートリッジ（８Ｂｋ、８Ｍ、８Ｙ、８Ｃ）にはカートリッジの情報を記憶する不揮発性記憶素子（２６Ｂｋ、２６Ｍ、２６Ｙ、２６Ｃ）が構成される。エンジンコントローラ４内に構成されるマイクロコントローラ９にはタイマ１０が内蔵されており、時間を計測することが可能である。
【００５９】
次にエンジンキャリブレーションについて、図３を用いて説明する。ユーザにより電源スイッチ１１がオンされると、プリンタ１に構成されるエンジンコントローラ４、プリンタコントローラ３、オペレーションパネル１２に電源が供給される。電源がエンジンコントローラ４に供給されると、マイクロコントローラ９は、所定の起動シーケンスに従い、所定のプリンタ起動動作を行う。例えば、機内残留紙の有無検知、各アクチュエータやセンサの故障検知、静電吸着搬送ベルト２９のクリーニング動作等を行う。本実施例の画像形成装置では、環境センサ５を有しているので、周囲環境の温度と湿度の検知も行われる。その後、マイクロコントローラ９は、プリンタの機体差、カートリッジ差、経時変化、温度差、湿度差等により発生する画像濃度差、色ズレを補正するために、前述のエンジンキャリブレーションを実行する。
【００６０】
エンジンキャリブレーションは、電源オン時には基本的に必要とされる場合が多く、その他では、例えば、カートリッジが交換された場合や所定枚数のプリント実行後等にも必要とされる。これらのようなエンジンキャリブレーションが必要とされる要因が発生すると、プリンタエンジン２は、キャリブレーション要求コマンドをプリンタコントローラ３に送信する。プリンタコントローラ３は、エンジンコントローラ９により送信されたキャリブレーション要求を受信し、エンジンコントローラ４にキャリブレーション実行コマンドを返信することにより実際にエンジンキャリブレーションが実行される。
【００６１】
従って、例えば、電池等を内蔵したプリンタコントローラ３では、低圧電源のオフオン時間が所定時間よりも短く、前回のエンジンキャリブレーションから短サイクルでの電源オフオンであり、エンジンキャリブレーションが不要と判断された場合には、プリンタコントローラ３がキャリブレーション実行コマンドを送信しないことにより、エンジンキャリブレーションをスキップされる場合もある。
【００６２】
また、プリンタコントローラ３が電池を構成していない場合においても、定着装置サーミスタ７を用いて定着温度を検出することにより、電源オフからオンまでの時間が短サイクルであったかどうかが検知され、電源オン時の定着装置サーミスタ７の温度が所定値以上であれば、キャリブレーションをスキップする場合もある。その結果、エンジンキャリブレーションによるカラー画像形成装置の起動タイムが短縮される。
【００６３】
（環境温度によるキャリブレーションの保留）
実施例１の画像形成装置について、図１及び図２を用いてエンジンキャリブレーションの保留について詳細に説明する。
【００６４】
まず動作概要について説明する。実施例１の画像形成装置は、低温の環境下（例えば、摂氏７度未満）では、エンジンキャリブレーションを保留またはスキップさせるものである。また、その後に環境温度が上昇した場合には、所定の温度上昇以後の時間（例えば２時間）を計測し、所定時間経過後において、保留またはスキップしていたエンジンキャリブレーションを行うものである。この例示した２時間とは、画像形成装置が設置されている室温が上昇した場合においても、プリンタの内部温度が上昇するまでに要する時間を示す。
【００６５】
一方、画像形成装置はプリントする毎に電力を消費し、熱量の排気分を除いた損失分がプリンタの内部温度を上昇させている。このため、上述した例えば２時間の計測時間に関しては、プリントが１ページ実行される毎にその計測時間を所定の比率にて短縮することが可能である。
【００６６】
なお、本実施例で説明を行う環境センサは、画像形成装置の設置されている外部温度を測定するものとして説明を行うけれども、クリーニングブレードの温度を間接的に算出できるものであれば、画像形成装置の内部温度を測定しても構わない。
【００６７】
図２は、実施例１におけるエンジンキャリブレーションの状態遷移表を示したものである。縦軸に各イベントの行、横軸に各状態の列を示す。イベントには、温度変化（イベント０〜２）、キャリブレーション要求の発生（イベント３）、保留タイマのタイムアウト（イベント４）、１ページプリント（イベント５）、キャリブレーションの実行（イベント６）が存在する。
【００６８】
本実施例では「温度変化」のイベントを３つの区分に分けている。しかし、３つに限定されるものではなく、また温度も図１及び図２に表記のものに限定する必要はない。温度変化の１つ目の区分を摂氏７℃未満のイベント０、２つ目の区分を摂氏７度以上１０度未満のイベント１、３つ目の区分を摂氏１０度以上のイベント２とする。この温度変化は図３に示す環境センサ５とマイクロコントローラ９により検出される。
【００６９】
「キャリブレーション要求の発生」のイベント３は、エンジンコントローラ４に構成されるマイクロコントローラ９により検知され、プリンタコントローラ３に報知される。具体的には、低圧電源６がオンされた時、カートリッジが交換された時、スリープモードからの復帰動作を行う時等において、「キャリブレーション要求の発生」のイベント３が発生する。
【００７０】
「保留タイマのタイムアウト」のイベント４は、マイクロコントローラ９に内蔵されるタイマ１０の計測が開始されてから、所定時間が経過した際に発生するイベントである。
【００７１】
「１ページプリント」のイベント５は、プリンタ１が１ページ分のプリントを実行した際に発生するイベントである。
【００７２】
「キャリブレーションの実行」のイベント６は、主にエンジンコントローラ４からプリンタコントローラ３に報知したキャリブレーション要求に対して、プリンタコントローラ３がエンジンコントローラ４にキャリブレーション実行のコマンドを送信した場合に発生するイベントである。また、ユーザによりオペレーションパネル１２を介して、エンジンキャリブレーションの強制実行をプリンタコントローラ３に要求された場合においても、プリンタコントローラ３は、キャリブレーション実行のコマンドをエンジンコントローラ４に送信し、イベント６が発生する。
【００７３】
次に図１に示す状態遷移図を用いて説明する。状態Ａは、プリンタの電源がオフされている初期状態である。低圧電源がオンされると、その環境温度に従い、状態０〜２の何れかの状態に遷移する。温度が摂氏７度未満の場合には、状態０に遷移する。温度が摂氏７度以上１０度未満の場合には、状態１に遷移する。温度が摂氏１０度以上の場合には、状態２に遷移する。状態０において、温度変化（７℃≦Ｔｃ＜１０℃）のイベント１が発生した場合には、アクションはなく状態１へ遷移する。状態１において、温度変化（Ｔｃ≧１０℃）のイベント２が発生した場合には、アクションはなく状態２へ遷移する。逆に、状態１において、温度変化（Ｔｃ＜７℃）のイベント０が発生した場合には、アクションはなく状態０へ遷移する。状態２において、温度変化（７℃≦Ｔｃ＜１０℃）のイベント１が発生した場合には、アクションはなく状態１へ移行する。
【００７４】
状態０において、温度変化（７℃≦Ｔｃ＜１０℃）のイベント１を介さずに温度変化（Ｔｃ≧１０℃）のイベント２が発生した場合には、アクションはなく状態２へ遷移する。逆に、状態２において、温度変化（７℃≦Ｔｃ＜１０℃）のイベント１を介さずに温度変化（Ｔｃ＜７℃）のイベント０が発生した場合には、アクションはなく状態０へ遷移する。
【００７５】
状態１と状態２では、「キャリブレーション要求」のイベント３が発生した場合に、キャリブレーション要求のコマンドをプリンタコントローラ３に送信し、従来と同等のキャリブレーション動作を行うこととなる。一方、状態０では、「キャリブレーション要求」のイベント３が発生した場合には、キャリブレーションは保留されるとともに、保留タイマに所定の初期値がセットされて状態３へと遷移する。
【００７６】
状態３では、「キャリブレーション要求」のイベント３が発生した場合でもキャリブレーション要求の保留は継続される。温度変化（摂氏７度以上１０度未満）のイベント１が発生した場合には、アクションはなく状態４に遷移される。状態４において、温度変化（Ｔｃ＜７℃）のイベント０が発生した場合には、保留タイマに所定の初期値がセットされて状態３へ遷移する。状態４においても、状態３と同様に、「キャリブレーション要求」のイベント３が発生した場合でもキャリブレーションの保留は継続される。状態４において、温度変化（Ｔｃ≧１０℃）のイベント２が発生した場合には、保留タイマの計測がスタートされて状態５へと遷移する。状態５において、温度変化（７℃≦Ｔｃ＜１０℃）のイベントが発生した場合には、計測を開始している保留タイマを停止するとともに、状態４への遷移する。温度変化（摂氏１０度以上）のイベント２が発生した場合には、保留タイマの計測をスタートするとともに状態５に遷移される。これは電源オン時に摂氏７度未満の温度を計測し、その後の環境温度の上昇が検知され、画像形成装置の内部温度が上昇し始める状態に達したことを意味する。
【００７７】
状態３において、温度変化（７℃≦Ｔｃ＜１０℃）のイベント１を介さずに温度変化（Ｔｃ≧１０℃）のイベント２が発生した場合には、保留タイマの計測がスタートされて状態５へと遷移する。逆に、状態５において、温度変化（７℃≦Ｔｃ＜１０℃）のイベント１を介さずに温度変化（Ｔｃ＜７℃）のイベント０が発生した場合には、保留タイマに所定の初期値がセットされて状態３へ遷移する。
【００７８】
状態５では、「キャリブレーション要求」のイベント３が発生した場合においても、キャリブレーション要求は保留されて状態も遷移せずに維持される。「１ページプリント」のイベント５が発生した場合には、保留タイマは早回しされて状態は遷移せずに維持される。
【００７９】
状態５において、「保留タイマのタイムアウト」のイベント４が発生した場合には、電源オン時に摂氏７度未満の温度を計測し、その後の環境温度の上昇に伴う画像形成装置の内部温度も所定温度以上に達したことを意味し、キャリブレーション要求コマンドがプリンタコントローラ３に送信される。
【００８０】
また、状態３、状態４、状態５において、オペレーションパネル１２からキャリブレーションの強制実行を要求された場合には、プリンタコントローラ３は、エンジンコントローラ４に対し、キャリブレーションの実行コマンドを送信し、「キャリブレーション実行」のイベント６が発生する場合がある。この場合には、状態３、状態４、状態５は、保留タイマのクリアとキャリブレーション要求をクリアするとともに、それぞれ状態０、状態１、状態２へと遷移する。
【００８１】
状態０、状態１、状態２において「キャリブレーション実行」のイベント６が発生した場合には、状態０、状態１、状態２は、キャリブレーション要求をクリアするとともに、それぞれ状態０、状態１、状態２が維持される。
【００８２】
つまり、以上説明した図１の状態遷移図に基づいて、所定の低温環境以下の温度では、エンジンキャリブレーションを保留またはスキップすることが可能となり、また、その後の環境温度の上昇に伴い、画像形成装置の内部温度が所定以上に上昇した際には、保留またはスキップしていたエンジンキャリブレーションを適切に実行することが可能となる。その結果、エンジンキャリブレーション時に必要とされるテスト用トナーパターンの回収クリーニングを低温環境下で回避可能となり、低温環境下で発生しやすいクリーニング不良が低減可能となる。
【実施例２】
【００８３】
本発明の実施例２を図面を参照して詳細に説明する。
【００８４】
実施例２の画像形成装置は、環境センサを用いて画像形成装置の環境温度を検知し、所定の温度以下であった場合には、濃度検知または色ズレ検知を行うトナーパターンの大きさや数量を最低限に抑制させてエンジンキャリブレーションを行うものである。実施例１で説明を行った画像形成装置、色ズレ補正装置、画像濃度制御装置に関しては、同様の内容であるので説明を省略する。
【００８５】
本発明のカラー画像形成装置における静電吸着搬送ベルト２９の素材は、例えば、カーボンを含むＰＶＤＦ製樹脂で形成され、多少黒味かかった透明な状態である。この静電吸着搬送ベルト２９表面に、各感光体ドラム上に形成された画像位置及び色ズレ検出を行うレジスト検知パターン像（以下、レジパターンと略す）、及び画像濃度の検出を行う濃度検知パターン像（以下、濃検パッチと略す）が直接転写される。ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色の各画像形成部において、静電吸着搬送ベルト２９の進行方向に沿って複数のレジパターン及び濃検パッチが、所定の間隔で静電吸着搬送ベルト２９の全周にわたり形成される。実施例２における色ズレ補正装置のレジストパターンを図７に示す。
【００８６】
図７に示すパターン１７Ｈ及び１７Ｌは、色ズレ検出用に用いるレジパターンの１例を示している。図８に示すパッチ１８Ｈ及び１８Ｌは、濃度検出用に用いる濃検パッチの１例を示している。このようなレジパターン及び濃検パッチは、１つの基本パターンブロックをブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色について、所定の間隔でそれぞれ静電吸着搬送ベルト２９表面上に形成されていく。
【００８７】
レジパターン１７Ｈ及び濃検パッチ１８Ｈは、図３に示すエンジンコントローラ４と環境センサ５とにより検出された温度が所定温度以上（例えば、摂氏７度以上）であった場合に、静電吸着搬送ベルト２９表面に描画されるテスト用パターンを示したものである。一方のレジパターン１７Ｌ及び濃検パッチ１８Ｌは、検出された温度が所定温度未満（例えば、摂氏７度未満）であった場合に、静電吸着搬送ベルト２９表面に描画されるテスト用パターンを示したものである。
【００８８】
このレジパターン及び濃検パッチが表面に転写される静電吸着搬送ベルト２９との対向位置には、発光素子と受光素子とからなるセンサ（以下、濃検レジセンサと略す）１６が備えられており、レジパターン及び濃検パッチがサンプリング検出される。
【００８９】
検出されたレジパターンの位置信号は、図３に示すマイクロコントローラ９に入力され、各色のレジパターン同士の間隔が算出される。マイクロコントローラ９は、算出した各色間のレジパターン間隔が所定の基準値と等しくなるように各色の画像形成部や画像の形成タイミングを補正する。このようにして求められた各色画像の色ズレ補正値は、マイクロコントローラ９よりエンジンコントローラに構成される不図示の不揮発メモリに記憶される。
【００９０】
一方、検出された濃検パッチの濃度信号は、マイクロコントローラ９に入力され、各濃検パッチの濃度が検出される。濃検パッチの濃度は、濃検レジセンサ１６の受光素子に入射する光の量で検出され、下地である静電吸着搬送ベルト２９の反射率とテストパターン画像である濃検パッチのトナー量により決定される。
【００９１】
濃検レジセンサ１６で検出された濃検パッチの濃度信号は、マイクロコントローラ９に入力され、各濃検パッチの濃度が検出される。
【００９２】
ここで、常温下と低温環境下において、選択的に変更されるレジパターンについて説明する。
【００９３】
図７のレジパターン１７Ｈは、クリーニングブレードが硬化しにくい比較的暖かい温度領域にて使用されるパターンであり、検出補正精度を重視したパターンとしている。レジパターン１７Ｌは、クリーニングブレードが比較的に硬化しやすい低温度領域にて使用されるパターンであり、エンジンキャリブレーション後に実施されるトナー回収時におけるクリーニング不良が発生しないように、テスト用パターンに使用するトナー量を極力低減させたものである。
【００９４】
静電吸着搬送ベルト２９の搬送方向と直行する方向のレジパターン１７Ｈの長さは、画像形成装置における静電吸着搬送ベルト２９や濃検レジセンサ１６の機械的な配置バラツキ等を考慮し、マージンを十分に考慮したパターン長としている。また、搬送方向には、同一色の同一レジパターンを繰り返して８個形成し、このレジパターンの検出平均値を算出することにより、その検知精度を高めている。検出値の平均化には、最大と最小値を除いた残６個の検出値を用いる等を行っている。また、レジパターンの濃度を十分に濃く確保することにより、静電吸着搬送ベルト２９表面とレジパターン表面の光反射率の差を確実に確保し、測定精度を高めている。
【００９５】
一方、レジパターン１７Ｌに関しては、静電吸着搬送ベルト２９の搬送方向と直行する方向のレジパターンの長さを最低限のパターン長にまで短くし、テスト用のトナー量を低減している。また、搬送方向には、同一色の同一レジパターンの繰り返しを４個程の低減した数量で形成し、テスト用のトナー量を低減している。また、レジパターンの濃度を最低限にまで薄めることにより、テスト用のトナー量を低減している。このレジパターン１７Ｌの検出には、検出失敗等による突飛な検出値を除く等のファームウエアによるフィルタ処理を行った後に、検出した値の平均値を算出している。
【００９６】
従って、上述のように、低温環境下では、使用するトナー量を極力低減させることを優先したレジパターンを選択可能な色ズレ補正制御を実行することが可能となる。
【００９７】
次に、常温下と低温環境下において、選択的に変更される濃検パッチについて説明する。
【００９８】
図８の濃検パッチ１８Ｈは、クリーニングブレードが硬化しにくい比較的暖かい温度領域にて使用されるパターンであり、検出補正精度を重視したパターンとしている。濃検パッチ１８Ｌは、クリーニングブレードが比較的に硬化しやすい低温度領域にて使用されるパターンであり、エンジンキャリブレーション後に実施されるトナー回収時においてクリーニング不良が発生しないように、テストパターンに使用するトナー量を極力低減させたものである。
【００９９】
静電吸着搬送ベルト２９の搬送方向と直行する方向の濃検パターン１８Ｈの長さは、画像形成装置における吸着搬送ベルト２９や濃検レジセンサ１６の機械的な配置バラツキ等を考慮し、マージンを十分に考慮したパターン長としている。また、搬送方向には、順次に現像バイアス値の切替を行いながら、同一色の濃検パターンを５個連続で繰り返し形成し、各現像バイアス値に対する濃検パッチが形成されている。なお、図中の矢印区間ａにおいて、現像バイアス値は切替えられる。
【０１００】
図８Ｈｂは、図８Ｈａに記載の濃検パッチ１８Ｈを拡大して表示したものであり、パッチ中央の黒丸８個は濃検レジセンサ１６によりサンプリングされるポイントを示している。この各濃検パッチにおいて、それぞれの検出平均値を算出することにより、その検知精度を高めている。
【０１０１】
一方、濃検パッチ１８Ｌに関して、静電吸着搬送ベルト２９の搬送方向と直行する方向の濃検パッチの長さは、最低限のパターン長にまで短くし、テスト用のトナー量を低減している。また、搬送方向においても、図８Ｌｂに示すように、１個の濃検パッチ内でサンプリングされる回数を４個に低減した数量の大きさで形成し、テスト用のトナー量を低減している。この濃検パッチ８Ｌｂの検出には、突飛な検出値を除く等のファームウエアによるフィルタ処理を行った後に、検出した値の平均値を算出している。また、図８Ｌｃは、濃検パッチの面積をさらに縮小するために、パッチの不要なコーナ部分を削除したものである。
【０１０２】
従って、上述のように、低温環境下では、使用するトナー量を極力低減させることを優先した濃検パッチを選択可能な画像濃度制御を実行することが可能となる。
【０１０３】
以上説明したように、所定の低温環境下においては、エンジンキャリブレーションの際に使用されるテスト用のトナー量を低減したパターンを選択する構成としたので、エンジンキャリブレーション後に回収されるトナー量を低減することが可能となる。その結果、低温環境下において、簡易的なエンジンキャリブレーションを実行するとともに、クリーニングブレードが硬化することによるクリーニング不良の発生を低減することが可能となる。
【実施例３】
【０１０４】
本発明の実施例３を図面を参照して詳細に説明する。
【０１０５】
実施例３の画像形成装置は、環境センサを用いて画像形成装置の環境温度を検知し、所定の温度以下であった場合には、画像濃度制御シーケンスをスキップするとともに、不揮発メモリに予め記録されている条件に従い、画像形成を行うものである。なお、実施例１及び実施例２で説明を行った画像形成装置、画像濃度制御装置、エンジンキャリブレーションの部分に関しては、同様の内容であるので説明を省略する。
【０１０６】
まず、本実施例のカラー画像形成装置における多値画像形成を行う際の最大濃度制御とハーフトーン階調制御とによる画像濃度制御について説明する。
【０１０７】
フルカラー等の多値画像形成を行う際には、入力される濃度レベル信号と実際に画像形成される濃度との関係が線形（濃度の線形性）になり、且つ同じ濃度レベルの信号に対して画像形成される濃度は、温湿度等の条件に関わらず常に一定である（濃度の一定性）必要がある。フルカラー画像形成装置の場合には、例えばマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色についてそれぞれ濃度の線形性と一定性が要求される。
【０１０８】
しかしながら、電子写真方式による画像形成処理を行う画像形成装置においては、トナー特性や現像特性が、使用する環境やプリント枚数等の諸条件によって変動してしまうため、濃度の線形性や一定性を保つために、最大濃度制御やハーフトーン階調制御の画像濃度制御が行われている。
【０１０９】
最大濃度制御は、最大濃度の濃度検知用トナー像（基準画像パターン。濃検パッチ。）を感光体ドラムまたは静電吸着搬送ベルト等のトナー像を担持する担持体上に各色トナーについて試験的に作成し、光学センサ等による濃度の検知結果を現像バイアス電位等のプロセス条件にフィードバックし、各トナーの最大濃度を所定の値に調整するものである。
【０１１０】
ハーフトーン階調制御は、各色トナーごとに複数の中間調（ハーフトーン階調）のパッチを感光体または転写体等担持体上に作成し、それらの濃度を光学センサ等で検知して、その結果から入力画像信号と出力画像濃度とが直線関係になるようにコントローラ部でルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」ともいう）を補正（いわゆるγ補正）するものである。このように、最大濃度を所定の値に制御した上でγ補正を行うことにより、濃度の線形性と一定性が保たれる。
【０１１１】
図９は、実施例３における画像濃度制御のフローチャートを示したものである。
【０１１２】
本実施例の画像濃度制御は、プリンタコントローラ３による出力γ補正処理等における処理パラメータを更新する形態で行われる。具体的には、上記各処理はルックアップテーブルを用いて行われており、画像濃度制御は、そのテーブルデータを更新することによって行われる。そして、テーブルデータを更新するには、画像濃度制御の対象である画像形成装置で所定画像（例えば濃検パッチ）の出力を行い、これを光学的に読み取るなど、画像濃度制御を行うための一連の処理の後にプリンタコントローラ３に情報が送信される（図９のステップＳ２０９）。
【０１１３】
一方、低温環境下では、クリーニングブレードの硬度が高まりクリーニング不良を生じる恐れがあるため、本実施例の画像形成装置では、画像濃度制御をスキップしトナー回収を発生させるシーケンスを回避させている。以下にその手順を説明する。
【０１１４】
画像形成装置は、機体差、カートリッジ差、経時変化、温度差、湿度差等により発生する画像濃度差を補正するために、低圧電源がオンされた後において基本的にエンジンキャリブレーションが必要とされる場合が多い。
【０１１５】
そこで、ステップＳ１０１では、電源オン等のイベント発生時において、エンジンキャリブレーションが要求されているか否かが判断される。例えば、電池等を内蔵した図３に示すプリンタコントローラ３を用いている場合には、低圧電源のオフオン時間が所定時間よりも短く、前回のエンジンキャリブレーションからの短サイクルでの電源オフオンである場合には、エンジンキャリブレーションは不要と判断される。また、定着装置サーミスタ７等を用いて定着器１３の温度を検出することにより、電源オフからオンまでの時間が短サイクルであったと検知した場合には、エンジンキャリブレーションは不要と判断される。
【０１１６】
一方、低圧電源のオン時において上記以外の状態であればエンジンキャリブレーションが必要と判断されてステップ１０２に進む。また、前回のエンジンキャリブレーションから所定時間又は所定枚数のプリントを経過したことを検知した場合にはエンジンキャリブレーションが必要と判断され、ステップＳ１０２に進む。
【０１１７】
ステップＳ１０２では環境温度が検出されて、摂氏７度以上であれば、ステップＳ２０１に進み最大濃度制御（Ｄｍａｘ制御）を開始する。摂氏７度未満であればステップＳ３０１に進む。なお、本実施例ではクリーニング不良の発生する低温環境の閾値を摂氏７度の例として設定しているけれども、クリーニング不良に関連する温度であれば、この値に限られる必要はない。
【０１１８】
次に最大濃度制御が開始されたステップＳ２０１からステップＳ２１０までを説明する。最大濃度制御が開始されると、まずステップＳ２０１でクリーニングシーケンスが実行され静電吸着搬送ベルト等上が清掃される。ステップＳ２０２では現像バイアス値を変化させながら、静電吸着搬送ベルト２９の表面に最大濃度制御用の濃検パッチを濃度検知センサの下になるように形成する。ステップＳ２０３では濃度検知センサを用いて濃検パッチを検知する。ステップＳ２０４では濃度検知センサの出力に基づいて、濃度が適正となる現像バイアス値をマイクロコントローラにより算出する。ステップＳ２０５ではマイクロコントローラにより算出された現像バイアス値が設定される。ステップＳ２０６で最大濃度制御（Ｄｍａｘ制御）に用いた濃検パッチの回収クリーニングを行って最大濃度制御が終了する。次に最大濃度制御に続けてハーフトーン階調制御が開始される。
【０１１９】
ステップＳ２０７では、ハーフトーンである中間調画像の画像信号を発生し、この信号に従って感光体ドラム上に濃検パッチを作成する。本実施の形態では、各色の画像信号は８ビットであり、００Ｈ〜ＦＦＨ（Ｈは１６進表示を意味する）の２５６レベルの画像信号を発生可能である。しかし、トナー消費や時間等の制限から００Ｈ、１０Ｈ、‥・等といった１０レベル程度の画像信号を発生してパッチの潜像を形成する。ハーフトーン階調制御用のハーフトーン画像を静電吸着搬送ベルトの表面に最大濃度制御時と同様に濃度検知センサの下にくるように形成する。ステップＳ２０８では、濃度検知センサを用いてハーフトーン画像の濃度を測定する。ステップＳ２０９では濃度検知センサの出力信号を濃度変換テーブルにより濃度情報に変換して、プリンタコントローラに送信する。ステップＳ２１０でハーフトーン階調制御に用いた濃検パッチの回収クリーニングを行いハーフトーン階調制御が終了する。以上のようにして環境温度が摂氏７度以上であった場合には画像濃度制御が実行される。
【０１２０】
次にステップＳ１０２において環境温度が７度未満であり、ステップＳ３０１に進んだ場合を説明する。ステップＳ３０１ではエンジンコントローラ内に構成される不揮発メモリ等から予め記憶された低温環境下に適した現像バイアス値等の読み出しを行う。ステップＳ３０２では読み出した現像バイアス値を設定する。ステップＳ３０３では、低温環境下に適した濃度情報をプリンタコントローラに送信する。そして、プリンタコントローラはルックアップテーブルのデータを更新することにより、簡易的な低温環境下での設定が終了する。
【０１２１】
従って、上述したように、低温環境下のステップＳ３０１乃至Ｓ３０３では、エンジンキャリブレーションを保留またはスキップさせるものの、予め記憶された情報に基づいて現像バイアスの設定とＬＵＴの設定を行うことが可能となる。その結果、クリーニングブレードが硬化する低温環境下において、簡易的な現像バイアス値とルックアップテーブルの設定を行うとともに、エンジンキャリブレーション後に発生するクリーニング不良を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の第１の実施例を示すエンジンキャリブレーションの状態遷移図
【図２】本発明の第１の実施例を示すエンジンキャリブレーションの状態遷移表
【図３】本発明の実施例における制御回路の概略ブロックを示す図
【図４】画像形成装置の全体構成についての概要を示す断面説明図
【図５】画像形成装置のプロセスカートリッジの概略構成を示す断面説明図
【図６】画像形成装置のクリーニングブレードの概略構成図
【図７】（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施例におけるレジパターンの通常環境下と、低温環境下のそれぞれの一例を示した図
【図８】（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施例における濃検パッチの通常環境下と、低温環境下のそれぞれの一例を示した図
【図９】本発明の第３の実施例における画像濃度制御のフローチャート
【符号の説明】
【０１２３】
１  プリンタ（キャリブレーションに係る構成の一つに対応）
２  プリンタエンジン（キャリブレーションに係る構成の一つに対応）
３  プリンタコントローラ（キャリブレーションの実行コマンドをマイクロコントローラへ送信する機能に対応）
４  エンジンコントローラ（キャリブレーション要求コマンドをマイクロコントローラより送信する機能に対応）
５  環境センサ（温度検出手段に対応）
６  低圧電源
７  定着装置サーミスタ
８  カートリッジ
９  マイクロコントローラ（温度判別手段に対応）
１０  タイマ
１１  電源スイッチ
１２  オペレーションパネル
１３  定着装置
１４  定着従動ローラ
１５  定着加圧ローラ
１６  濃検レジセンサ
１７  レジパターン
１８  濃検パッチ
２３  帯電ローラ
２４  現像装置（現像手段に対応）
２５  クリーニング装置（クリーニング手段に対応）
２６  不揮発性記憶素子
２９  静電吸着搬送ベルト（搬送手段に対応）
３１  感光体ドラム（像担持体に対応）
３２  転写ローラ
３３  現像ローラ
３５  レーザスキャナ装置
３６  吸着ローラ
３７  レジストローラ
４１  トナー
４３  トナー供給ローラ
４４  現像ブレード
５１  クリーニングブレード
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図９】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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